将UDP客户端和服务端集成到MenuOS里并跟踪分析UDP协议中数据包的收发处理过程

编写客户端代码和服务器端代码

老师的git上有写好的探究TCP协议的Demo：庖丁解牛Linux网络核心
网上搜索一个关于UDP传输代码例子，
服务器端代码：

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <stdio.h>
#include <error.h>
#include <stdlib.h>
#include <strings.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>
#include <errno.h>
#include <arpa/inet.h>
#define SERVER_PORT 8888
#define BUFF_LEN 1024

void udp_server(int fd){
	char buf[BUFF_LEN];
	socklen_t len;
	int count;
	struct sockaddr_in clent_addr;
	while(1){
		memset(buf, 0, BUFF_LEN);
		len = sizeof(clent_addr);
		count = recvfrom(fd, buf, BUFF_LEN, 0, (struct sockaddr*)&clent_addr, &len);
		if(count == -1){
			printf("recieve data fail!\n");
			return;
		}
		printf("msg from client: %s\n",buf);
		memset(buf, 0, BUFF_LEN);
		sprintf(buf, "I have recieved %d bytes data!\n", count);
		printf("msg sent by server: %s\n",buf);
		sendto(fd, buf, BUFF_LEN, 0, (struct sockaddr*)&clent_addr, len);
	}
}

int udp_server_handler(){
	int server_fd, ret;
	struct sockaddr_in ser_addr; 

	server_fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
	if(server_fd < 0){
		printf("create socket fail!\n");
		return -1;
	}

	memset(&ser_addr, 0, sizeof(ser_addr));
	ser_addr.sin_family = AF_INET;
	ser_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
	ser_addr.sin_port = htons(SERVER_PORT);
	ret = bind(server_fd, (struct sockaddr*)&ser_addr, sizeof(ser_addr));
	if(ret < 0)
	{
		printf("socket bind fail!\n");
		return -1;
	}

	udp_server(server_fd);
	close(server_fd);
	return 0;
}

int start_udp_server(){
	int pid;
	pid = fork();
	if( pid < 0 ){
		exit(1);
	}else if( pid == 0 ){
		udp_server_handler();
	}else{
		printf("Please input udpclient\n");
	}
}

客户端代码：

void udp_client(int fd, struct sockaddr* dst){
	socklen_t len;
	struct sockaddr_in src;
	char buf[BUFF_LEN] = "hello UDP";
	len = sizeof(*dst);
	printf("msg sent by client: %s\n",buf);
	sendto(fd, buf, BUFF_LEN, 0, dst, len);
	memset(buf, 0, BUFF_LEN);
	recvfrom(fd, buf, BUFF_LEN, 0, (struct sockaddr*)&src, &len);
	printf("msg from server: %s\n", buf);
}

int start_udp_client (int argc, char *argv[]){
	int client_fd;
	struct sockaddr_in ser_addr;

	client_fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
	if(client_fd < 0)
	{
		printf("create socket fail!\n");
		return -1;
	}

	memset(&ser_addr, 0, sizeof(ser_addr));
	ser_addr.sin_family = AF_INET;
	ser_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
	ser_addr.sin_port = htons(SERVER_PORT);
	udp_client(client_fd, (struct sockaddr*)&ser_addr);

	close(client_fd);

	return 0;
}

将代码继承到MenuOS中运行

将上述两段代码粘贴到老师git中lab3的main.c文件中，这里我fork了这个项目，并进行了修改。将上述两端代码贴到了main.c文件的第177行。
之后在main.c最后的main()函数中将新加的UDP的几个方法注册并调用。修改之后的main()方法代码如下：

int main(){
	BringUpNetInterface();
	PrintMenuOS();
	SetPrompt("MenuOS>>");
	MenuConfig("version","MenuOS V1.0(Based on Linux 3.18.6)",NULL);
	MenuConfig("quit","Quit from MenuOS",Quit);
	MenuConfig("replyhi", "Reply hi TCP Service", StartReplyhi);
	MenuConfig("hello", "Hello TCP Client", Hello);
	MenuConfig("udpserver", "udp server", start_udp_server);
	MenuConfig("udpclient", "udp client", start_udp_client);
	ExecuteMenu();
}

接下来我们需要将C/S方式的网络通信程序的服务端集成到MenuOS系统中,成为MenuOS系统的命令replyhi，实际上老师已经给大家集成好了,我们git clone 克隆一个linuxnet.git；进入lab3目录执行make可以将我们集成好的代码copy到menu项目中。运行make rootfs,脚本就可以帮助我们自动编译、自动生成根文件系统,还会帮我们运行起来MenuOS系统。详细命令如下：

cd LinuxKernel  
git clone https://github.com/wanghongbo122333/linuxnet.git
cd linuxnet/lab3
make rootfs

右击水平分割或者另外打开一个Xfce终端（Terminal），执行gdb

 （gdb）file ../../linux-3.18.6/vmlinux # 在gdb界面中targe remote之前加载符号表
 （gdb）target remote:1234 # 建立gdb和gdbserver之间的连接
 （gdb）break start_kernel # 断点的设置可以在target remote之前，也可以在之后
   (gdb）c                  # 按c 让qemu上的Linux继续运行

可以看到qemu中程序又开始执行了，并且执行到start_kernel()方法就暂停，并且显示当前断点的位置在那个文件的哪一行代码，这时候我们可以根据提示找到相应的文件阅读代码。我们按c之后程序就继续执行，通过这种方法可以追踪UDP协议中数据包的收发处理过程。